Самодифракция

Рис. 41.3. Самодифракция света в схеме с бипризмой Френеля.

Обсужденное явление получило название самодифракции, поскольку интерферирующие пучки сами создают дифракционную решетку в нелинейной среде. [c.826]

Интересное и важное видоизменение самодифракции имеет место в оптических квантовых генераторах. Как было выяснено в 228, 229, электромагнитное поле внутри резонатора имеет вид бегущих навстречу друг другу волн. Если коэффициенты отражения зеркал близки к I, то бегущие волны обладают почти одинаковыми амплитудами и образуют, следовательно, стоячую волну. Квадрат ее амплитуды описывается функцией [c.827]

Анализируя самофокусировку, самодифракцию, уширение спектра импульса, мы пользовались выражением для показателя преломления [c.832]

Самодифракция 824, 826 Самоотражение 828 Самофокусировка 820, 821, 854 —, длина 822 Светимость 48, 49, 687 Светосила 324 Серии спектральные 714 Сила вынуждающая 552 [c.925]

Простейшая схема Д. г.— двухволновая 2 когерентных пучка пересекаются в нелинейной среде, падая с одной или разных сторон под одинаковыми углами к сё поверхности. Создаваемая ими интерференционная картина записывается в среде в виде периодич. структуры (решётки), на к-рой эти же пучки дифрагируют (с а-м о д и ф р а к ц и я). Это приводит к изменениям параметров пучков, поэтому записываемая решётка также изменяется по глубине регистрирующей среды. Для Д. г. важны среды с изменяюплимся под действием света показателем преломления п. Самодифракция 2 стационарных пучков в такой среде при совпадении экстремумов записываемой решётки (показателя преломления) и записывающего интерференционного поля по приводит к изменениям их амплитуд, т. е. к перераспределению интенсивностей пучков, но изменяет их разность фаз Дф (среда с локальным откликом). Если решётка сдвинута по фазе относительно интерференционного поля на угол, не кратный я, то изменяются амплитуды, т. с. интенсивности волн (среда с нелокальным откликом). При отом происходит перекачка энергии между волнами. Макс. перекачка соответствует рассогласованию решёток показателя преломления и интенсивности интерференционного поля на угол п/2 (сдвиговая четвертьволновая голограмма) при этом Дф—0. Одноврем. преобразование амплитуд и фаз при самодифракции 2 волн в среде с локальным откликом возникает либо в нестациопарном режиме, либо в случае тонкой решётки в результате появления высших порядков дифракции. [c.624]

Д. с. играет в оптике и физике вообще исключительно важную роль ею определяются, напр., предельные возможности оптич. приборов, разрешающая сила микроскопов и телескопов, добротность открытых pe io-наторов и др. Появлеине лазеров определило новый круг задач и явлений, связанных с Д. с. К ллы относятся вопросы дифракции частично когерентных полей или явление самодифракции в нелинейных оптич. средах (см. IJелииейпая оптика). [c.677]

Изложена физика процесса усиления света, основанного на перераспределении интенсивности двух или нескольких когерентных световых пучков в результате самодифракции на записываемой ими динамической голографической решетке. На основе теории квазивырожденного четырехволнового смешения описаны свойства оптических генераторов, использующих этот тип усиления и способных генерировать пучки с исправленным либо обращенным волновым фронтом. Проведено детальное обсуждение результатов по их реализации, исследованшо и использованию в волоконной связи, гироскопах, в системах обработки информации, ассоциативной памяти и др. [c.2]

Дифрагируя на возникающих решетках, записывающие пучки обмениваются энергией, а также порождают в общем случае новые дифракционные пучки (этот эффект самодифракции является частным случаем эффектов самовоздействия световых пучков в нелинейной среде). В то же время сам по себе энергообмен не является чисто нелинейным эффектом. Так, два пучка, образующие световую рещетку, обмениваются энергией и при дифракции на заданной дифракционной решетке того же периода при неравных интенсивностях пучков, а также при рассогласовании решеток на некоторую долю периода [3]. [c.10]

Впервые передача энергии от одного ( донорного ) когерентного пучка к другому ( акцепторному ) той же частоты, пересекающемуся с ним, была осуществлена в среде с нелокальным откликом (кристалле ниобата лития), помещенной в область их перекрытия [15]. Наблюдавшийся знер-гообмен был интерпретирован как результат самодифракции записывающих пучков на возникающей объемной фазовой решетке, смещенной относительно световой решетки на четверть периода (в пространственном рассогласовании обеих решеток и заключается нелокапьность отклика). Затем было установлено, что стационарный энергообмен при строгом вырождении по частоте взаимодействующих пучков возникает в средах без центра инверсии с нелокальным откликом [16,1]. [c.12]

Так как эффект прямого энергообмена между пучками является одним из основополагающих для лазеров на динамических решетках, приведем его интерпретацию на языке голографических решеток. В результате брэгговской самодифракции на динамической решетке каждый из записывающих пучков разбивается на два пучок нулевого порядка с начальной фазой, равной фазе падающего пучка, и пучок (-1)-го порядка, приобретающий при дифракции дополнительный набег фазы тг/2. В результате в направлении падающих пучков в среде распространяются две пары [c.27]

Анизотропная самодифракция световых пучков и генераторы иа ее основе. Векторные четырехволновые взаимодействия в фоторефрак-тивных кристаллах возможны также и при отсутствии фотогальваничес-кого эффекта. Так, например, записать решетку можно двумя волнами с идентичной поляризацией за счет диффузионного переноса заряда. При этом каждая из записывающих волн может дифрагировать на этой решетке с поворотом плоскости поляризации, порождая волну с отличным направлением распространения в кристалле (рис. 3.33 а). Такой синхронный попутный процесс ее -> ое был предсказан и реализован впервые в кристалле LiNbOs Fe [29]. [c.120]

Если одна из записывающих волн имеет плоский волновой фронт (волна накачки), то появляющаяся возле нее волна с ортогональной поляризацией имеет фронт, сопряженный по отношению ко второй записьшаю-щей волне (сигнальной). Сопряжение волнового фронта при анизотропной самодифракции было осуществлено в кристаллах LiNbOa [30] и ВаТЮз [31]. [c.120]

Поскольку в фоторефрактивных кристаллах электрооптические коэффициенты Гз1, Гз2 равны нулю, дифракция без поворота плоскости поля-ризахщи на записанной решетке не происходит. Поэтому в обычной схеме анизотропной самодифракции сигнальная волна не усиливается, а только ослабляется. Далее будет показано, что при использовании одновременно двух попутных волн накачки, отличающихся по поляризации, можно обеспечить усиление сигнального пучка и построить на этом эффекте оптический генератор. Кроме того, для создания генератора может быть использо- [c.120]

Рис. 3.33. Оптическая схема анизотропной самодифракции (а) и различные схемы генераторов на ее основе (б, в, г), Кольцевой генератор с ортогоналы1о поляризованными пучками накачки (б), с одним пучком накачки (в) и линейный разонатор с двумя ортогонально поляризованными пучками накачки (г)

Для усиления генерации при введении обратной связи по ортогонально поляризованной волне используется стандартная схема анизотропной самодифракции (рис. 3.33 в). Расчет, выполненный в работе [31], дает следующие выражения для интенсивностей волн на выходе из кристалла [c.126]

Исследование свойств и определение параметров нелинейных сред. Преобразование фаз и интенсивностей световых пучков в различного рода четырехволновых процессах может быть успешно использовано для изучения физических процессов, определяющих нелинейные свойства материала, и для измерения соответствующих материальных констант [5]. Эти методы исследования сродни методу навязанного рэлеевского рассеяния [90] с тем отличием, что считывание записываемых решеток осуществляется одним из записывающих пучков (самодифракция [91]). [c.253]

Во-вторых, это динамический характер голограмм. Дело в том, что одновременно с записью голограммы происходят ее стирание и дифракция падающих лучей на уже записанной голограмме, так называемая самодифракция. В результате самодифракции в глубине кристалла происходит интерференция не только падающих извне волн между собой, но и их интерференция с дифрагированными волнами. Одно из тривиальных следствий условия записи по глубине кристалла могут изменяться довольно значительно, и возможно возникновение сильной неоднородности голограммы по толщине кристалла. Более интересным следствием, как будет показано ниже, является автоматическая подстройка голограммы для соответствующих условий записи. [c.27]

Самодифракция записывающих световых пучков на динамической объемной голограмме [c.108]

В фоторефрактивных кристаллах фазовая решетка, на которой наблюдается явление энергообмена и перекачки фазы, сама является результатом записи картины интерференции световых волн S и R, распространяющихся в объеме среды. В результате здесь мы имеем дело с довольно сложным процессом, в котором интерференционная картина влияет на фазовую решетку (посредством непрерывно происходящей записи), а последняя влияет на интерференционную картину (благодаря взаимной дифракции световых пучков на записываемой решетке). Подобный процесс дифракции двух записывающих световых волн на записываемой объемной голограмме в динамической голографической среде называется самодифракцией или двухволновым (двухпучковым) взаимодействием. [c.108]

Еще более существенным образом задача упрощается в случае стационарного режима самодифракции, когда и рассматриваемое световое поле (представляющее собой картину интерференции световых волн R и 5), и фазовая решетка достигают некоторых стационарных взаимосогласованных состояний. В исходной системе уравнений (6.7) это означает исключение зависимостей R, S я к от времени. Рассмотрением именно этого важного случая мы здесь и ограничимся. [c.109]

Рис. 6.4. Основная геометрия четырехволнового взаимодействия с двумя встречнонаправленными коллинеарными плоскими пучками накачки и (а) и одновременное выполнение условий Брэгга для самодифракции двух пар световых волн [Ri, Sj и г) на единой пропускающей решетке с волновым вектором К (S).

Световые волны Si и R , вызывающие первоначальную запись пропускающей голограммы, в дальнейшем из-за эффекта самоди-фракции на ней изменяют свои амплитуды и фазы. В свою очередь появление обращенной волны Sg и ее интерференция с опорной волной / 2 приводят к возникновению дополнительного (вторичного) процесса записи голограммы в объеме ФРК. Таким образом, мы имеем делц как бы с двумя процессами двухволнового взаимодействия световых волн и R2, S2, каждый из которых включает в себя и процесс записи голограммы, и процесс самодифракции на ней. Даже не будучи связанными непосредственно, они тем не менее объединены в единый процесс четырехволнового взаимодействия благодаря наличию для них одной голограммы. [c.112]

Третий из указанных выше случаев =0, 73= Т) занимает, очевидно, промежуточное положение между рассмотренной отрицательной (7i = 7а) и положительной (71 = —72) обратной связью. Равенство нулю константы взаимодействия для световых волн, распространяющихся в прямом направлении, означает отсутствие для них процесса самодифракции на голограмме, в процессе записи которой они тем не менее участвуют полноправным образом. Решение системы уравнений (6.23) для стандартных граничных условий приводит к следующему результату [6.35] [c.118]

Прежде всего следует указать, что рассмотренный эффект динамической самодифракции колеблющейся интерференционной картины представляет собой отличный способ исследований ФРК (см., например, [9.20—9.22]) и других динамических голографических сред. Он весьма прост в юстировке, не требует дополнительных считывающих пучков и позволяет определять как амплитуду решетки и угол фазового рассогласования ф, так и характерное время ее записи. [c.221]

В КНЬОз может наблюдаться эффективная межмодовая (анизотропная) дифракция [10.205, 10.206], в частности, в геометрии анизотропной самодифракции [10.207]. [c.284]

Кухтарев Н. В., Одулов С. Г. Обращение волнового фронта при анизотропной самодифракции лазерных пучков//Письма в ЖТФ. 1980. Т. 6, № 19. С. 1176—1180. [c.295]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...